面向設(shè)計(jì)的汽車零件的裝配專家系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的建立

宋華

（上海同信汽車科技有限公司 200072）

0 引言

DFM（Design for Manufacturability），可制造性設(shè)計(jì)，從零件的概念設(shè)計(jì)就要考慮可制造性，現(xiàn)在越來越得到汽車設(shè)計(jì)界的認(rèn)可，這樣可以降低了錯(cuò)誤的發(fā)生的概率，并及時(shí)修改設(shè)計(jì)的缺陷，提高了開發(fā)效率，降低了開發(fā)成本。

而汽車零部件的裝配專家系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)是汽車可裝配性設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要的組成部分，裝配專家系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)不僅包括了一些基本的裝配的要求和裝配的標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)還總結(jié)了在以前的相似車型的裝配過程中的成功的和失敗的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，以及采取了什么樣的行動(dòng)計(jì)劃來避免重犯過去的錯(cuò)誤，從而防止了嚴(yán)重的延誤和資源的浪費(fèi)。

1 裝配專家系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的組成

裝配專家系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)主要包括兩部分，一部分為該零部件的裝配的基本的要求和標(biāo)準(zhǔn)，另一部分為過去裝配的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)的總結(jié)。

1.1 裝配的基本的要求和標(biāo)準(zhǔn)

裝配的基本的要求和標(biāo)準(zhǔn)，包括了在物流，可靠性，質(zhì)量水平，工作條件，裝配時(shí)間和裝配的工位等等方面的信息，給出了具體的和建議的要求。同時(shí)這些要求必須在設(shè)計(jì)該零件時(shí)被考慮和遵守。

物流要求，包括包裝要求，具體的對(duì)該零件的物流要求；可裝配和可視性，容易裝配，工具空間足夠；如果有電子插接，也比較考慮插接的空間；工具空間對(duì)設(shè)計(jì)的要求；環(huán)境方面，建議該零件的安裝的工位，和安裝的順序，和對(duì)該零件的特殊要求。工藝優(yōu)化方面，零件種類的數(shù)量的限制，以降低線旁零件的數(shù)量；盡量與其他零件集成，以降低裝配零件的數(shù)量，節(jié)省時(shí)間。與其他零件的接口和安裝，接口的標(biāo)準(zhǔn)化，節(jié)省時(shí)間，容易裝配；緊固件的要求；為了給零件定位對(duì)零件結(jié)構(gòu)的要求；零件的定位方式。人機(jī)工程，安裝用力的要求；對(duì)于保證安裝在對(duì)被安裝到的零件的結(jié)構(gòu)上的要求；以及在安裝，調(diào)試，維修等方面的要求。這些要求可能是現(xiàn)場(chǎng)的工作人員記錄下來的，后來經(jīng)過一個(gè)個(gè)車型的積累，最后形成了對(duì)于這個(gè)零件的專門的專家系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)[1]。

1.2 經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)的總結(jié)

經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)的總結(jié)主要是對(duì)該零件在以前的其他相似車型的裝配過程中的成功的和失敗的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)的總結(jié)，包括成功的案例，建議采用相似的設(shè)計(jì)，也包括了失敗的案例，分析了失敗的原因，解決的措施，并且建議在將來的設(shè)計(jì)中避免同樣的錯(cuò)誤的重復(fù)出現(xiàn)。

1.2.1 經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)總結(jié)的步驟

（1）在試裝車和裝車的每個(gè)階段，如果發(fā)現(xiàn)裝配的問題（不能裝配，或者不容易裝配），需要確定改進(jìn)措施，并添加到項(xiàng)目的裝配經(jīng)驗(yàn)反饋清單中。

（2）對(duì)于每個(gè)問題按照安全，發(fā)生頻率，影響，類型和規(guī)定進(jìn)行打分，并且將各項(xiàng)分?jǐn)?shù)相加得出優(yōu)先級(jí)的值，根據(jù)優(yōu)先級(jí)（N）的值來對(duì)問題進(jìn)行分類。

（3）舉行部門會(huì)議，討論經(jīng)驗(yàn)總結(jié)的報(bào)告，讓每個(gè)成員都理解報(bào)告的內(nèi)容，提出更改的意見。最后經(jīng)驗(yàn)總結(jié)的報(bào)告必須得到部門的批準(zhǔn)。

（4）把優(yōu)先級(jí)較高的問題的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)的總結(jié)更新到對(duì)應(yīng)的該零件的裝配專家系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中，在下一個(gè)項(xiàng)目中使用。

1.2.2 經(jīng)驗(yàn)總結(jié)報(bào)告包括的內(nèi)容

對(duì)于優(yōu)先級(jí)高的問題，必須完成一個(gè)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)得出的正式報(bào)告，內(nèi)容通常包括問題的說明、問題的描述、根本原因分析、改進(jìn)計(jì)劃，以及永久性的改善計(jì)劃。同時(shí)，還需要檢查其他項(xiàng)目的情況。

問題的說明：通常包括發(fā)生的工位號(hào)；在該項(xiàng)目中發(fā)生的階段（例如設(shè)計(jì)階段或裝配階段）；該影響所產(chǎn)生的成本：估算具體的數(shù)量；影響哪種車型；影響車輛的數(shù)量等。

問題的描述：用5W2H來分析，何時(shí)何地，怎么發(fā)生的，發(fā)生的原因，在什么模式下這個(gè)問題會(huì)發(fā)生，問題發(fā)生的程度[2]。

根本原因的分析：可以用質(zhì)量工具來分析，5M1E分析法，造成產(chǎn)品質(zhì)量的波動(dòng)的原因主要有6個(gè)因素，人，機(jī)，料，法，環(huán)。還需要檢查原有的標(biāo)準(zhǔn)是否足夠準(zhǔn)確和包括這個(gè)問題，以及是否遵守這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。

改進(jìn)計(jì)劃：查看程序文件中有什么需要改進(jìn)的地方，修改程序文件。

永久的改善計(jì)劃：制定并實(shí)施長(zhǎng)期的糾正措施以徹底解決問題。長(zhǎng)期意味著永遠(yuǎn)即問題永遠(yuǎn)不會(huì)再次發(fā)生。如有必要的話，根據(jù)可能出現(xiàn)的負(fù)面影響的嚴(yán)重程度，制定意外事故應(yīng)對(duì)措施，并且檢查標(biāo)準(zhǔn)是否需要改進(jìn)（確定這個(gè)問題所涉及到的標(biāo)準(zhǔn)文件）。

檢查在其他項(xiàng)目中的情況（包括過去的，新的項(xiàng)目）。檢查第一個(gè)將要用這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的車型；確定在正在進(jìn)行的項(xiàng)目中的狀態(tài)。以防止同樣的問題再次發(fā)生。如以上問題，檢查了正在進(jìn)行中的項(xiàng)目和將來新的項(xiàng)目，發(fā)現(xiàn)有的項(xiàng)目有類似的問題，提前做好改進(jìn)設(shè)計(jì)，以避免出現(xiàn)相同的失誤。

將尋找和解決技術(shù)問題視為學(xué)習(xí)，成長(zhǎng)，提高績(jī)效的機(jī)會(huì)，遇到問題，及時(shí)解決問題，從問題中學(xué)習(xí)。采用這種方法幫助企業(yè)在早期發(fā)現(xiàn)和解決問題，快速找到最優(yōu)的解決方案，然后將最有效的方法付諸實(shí)施[3]。

2 裝配專家系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的表現(xiàn)形式

零件的裝配專家系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)一般是以該零件的要求清單的方式來表現(xiàn)的。每個(gè)要求包括分類，要求的描述，優(yōu)先級(jí)，設(shè)立的原因，相關(guān)的零件，和在本項(xiàng)目中的狀態(tài)等內(nèi)容。

首先要按照要求的內(nèi)容來分類，如安裝接口，安裝順序，人機(jī)工程，經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，工藝優(yōu)化，物流等等；要求的描述，具體描述該要求的內(nèi)容；同時(shí)還要標(biāo)明要求的優(yōu)先級(jí)，如是必須的，建議的，一般的；要求設(shè)立的原因，容易裝配，節(jié)省時(shí)間，經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，人機(jī)工程，質(zhì)量等等；相關(guān)的零件，是指該裝配要求所涉及的零件；在本項(xiàng)目中的狀態(tài)，記錄在本項(xiàng)目中該要求是否得到滿足。

3 裝配專家系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的使用方式

使用方式，在設(shè)計(jì)的早期階段，裝配工程師必須和設(shè)計(jì)工程師分享和解釋各個(gè)零件的裝配專家系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)容，使設(shè)計(jì)工程師在設(shè)計(jì)的過程中要遵守這些要求，并且在設(shè)計(jì)結(jié)束時(shí)進(jìn)行檢查設(shè)計(jì)是否滿足數(shù)據(jù)庫(kù)的要求清單提出的要求，以防止錯(cuò)誤問題的重復(fù)發(fā)生。當(dāng)一個(gè)項(xiàng)目結(jié)束以后，必須對(duì)所發(fā)生的裝配的問題進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)的及時(shí)總結(jié)，并更新到專家系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中，以便下一個(gè)項(xiàng)目使用[4]。

4 結(jié)束語(yǔ)

零件裝配專家系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的建立，不但能夠提醒工程師滿足裝配的基本要求，同時(shí)還能參考過去的改進(jìn)方式，避免問題的重復(fù)發(fā)生。裝配專家系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)是在實(shí)際的過程中不斷積累總結(jié)出來的，新的工程師也可以從過去的經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)很多，避免重復(fù)發(fā)生過去的錯(cuò)誤，同時(shí)參考過去的好的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，因此也是一個(gè)公司的寶貴的財(cái)富。